Фото: blogtrainersteven/Flickr
Команда H0LiCOW под руководством Шерри Сую из MPI для астрофизики и Технического университета Мюнхена при помощи телескопов и другой независимой техники замерила скорость расширения Вселенной, постоянную Хаббла. Новый результат подтверждает, что существует расхождение между измерениями скорости расширения на наблюдениях локальной вселенной и на фоне радиации в ранней вселенной.
Спорным является число, известное как постоянная Хаббла. Впервые оно было рассчитано американским астрономом Эдвином Хабблом почти сто лет назад, после того как он понял, что каждая галактика во Вселенной удаляется от Земли со скоростью, пропорциональной расстоянию этой галактики от нашей планеты. Это не значит, что Земля находится в центре космоса. Вместо этого, открытие показало ученым, что вселенная расширяется и что существует прямая связь между тем, насколько далеко друг от друга находятся два объекта и насколько быстро они удаляются друг от друга. Константа Хаббла имеет значение, которое включает в себя эту скоростную связь.
Проблема в том, что в последние годы разные команды не соглашались с тем, что именно является значением этой константы. Измерения, сделанные с использованием космического микроволнового фона (CMB), возникшего после Большого взрыва, показывают, что постоянная Хаббла составляет 67,4 км/с на мегапарсек.
Но, наблюдая за цефеидами (мерцающими звездами), другая группа астрономов вычислила постоянную Хаббла, равную 50 400 миль в час на миллион световых лет (73,4 км/с/Мпк).
В своих измерениях команда H0LiCOW использовала новые данные космического телескопа Хаббла, 2,2-метрового телескопа ESO/MPG и VLT ESO в Чили, широкополосные снимки Dark Energy Survey и снимки с высоким разрешением с адаптивной оптикой обсерватории Keck. Она изучила свет шести квазаров на расстоянии от 3 до 6,5 миллиардов световых лет от Земли. Когда черные дыры квазаров поглощали материал, их свет мерцал.
Как показывает результат H0LiCOW в локальной Вселенной происходит более быстрое расширение, чем ожидалось. Для того, чтобы объяснить эти несоответствия, могут потребоваться новые физические данные и новая теория.
«Если эти результаты не совпадают, это может быть признаком того, что мы еще не полностью понимаем, как материя и энергия развивались с течением времени, особенно в ранние времена», — отметил Сую.
Команда рассчитала значение постоянной Хаббла 73,3 км/с/Мпк с неопределенностью 2,4%. Измерение команды близко к 74, рассчитанному командой SH0ES, а результат последней основан на измерении расстояний до околоземных и далеких галактик с использованием в первую очередь цефеид, а для больших расстояний — сверхновых.
«Хотя наши первоначальные результаты уже указывали на такое высокое значение постоянной Хаббла, теперь мы можем быть уверены, что действительно существует систематическое различие между значениями на ранней и поздней фазах вселенной», — говорит Сую.
Значение H0LiCOW со значением более трех сигм выше значения Планка, а в сочетании с измерением SH0ES это значение становится еще больше.
Теперь команда совместно с другими исследователями продолжит поиск новых квазаров с гравитационными линзами. Ученые хотят понаблюдать еще тридцать систем линз, чтобы уменьшить погрешность измерения постоянной Хаббла до одного процента.
См. также: «Сторожим сторожей: текущее состояние космических средств слежения»
«В константе Хаббла прослеживается интригующая картина различий, которые зависят от того, в каком конце космической истории измеряется ее значение», — говорит профессор физики и астрономии в Университете Джона Хопкинса Адам Рейсс, который не является частью Команда H0LiCOW, но был частью трио физиков, которые получили Нобелевскую премию в 2011 году за открытие того, что Вселенная расширяется с ускорением.
См. также: «Физические итоги года — 2019»
Автор: maybe_elf
